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Newsletter - Outubro/2009

Fibras Ópticas - Atualização de Normas

As fibras multimodo têm sido uma opção de relação custo benefício ótima há muitos anos para aplicações de altas velocidades em redes. Uma das razões para isso é que a eletrônica dos equipamentos ativos ópticos, cuja fonte é baseada em LED, apresenta um custo substancialmente mais baixo quando comparado aos equipamentos ópticos para transmissões em fibras monomodo, que usam fontes a laser.

De qualquer forma, ambos os tipos de fibras: monomodo e multimodo são reconhecidos pelas normas para sistemas de cabeamento de telecomunicações em edifícios comerciais. As fibras multimodo em geral são usadas no backbone de edifício e as fibras monomodo no backbone de campus (para longas distâncias) ou para aplicações que requerem velocidades mais altas, como em data centers, por exemplo.

As novas gerações de fibras multimodo podem suportar as mesmas taxas de transmissão, inicialmente apenas possíveis por meio do uso de fibras monomodo, como por exemplo, aplicações a 40 e 100 Gb/s, mantendo ainda, a relação custo benefício favorável das fibras multimodo.

O grupo TR-42 da TIA (Telecommunications Industry Association), reconheceu inicialmente a fibra multimodo de 62,5/125 micrometros na série de normas ANSI/TIA-568 para cabeamento de telecomunicações em edifícios comerciais. Devido às novas aplicações com taxas de transmissão mais elevadas, as fibras de 50/125 micrometros passaram a ser reconhecidas pelas normas. Mais recentemente, os padrões passaram a reconhecer as fibras de 50/125 micrometros otimizadas para transmissões laser, denominadas fibras OM3. Com o desenvolvimento das novas aplicações, as fibras OM1 e OM2 deixaram de ser consideradas como opções para aplicações Ethernet a 40 e 100 Gb/s.

As fibras multimodo OM3, têm capacidade para operar aplicações a 40 e 100 Gb/s em um canal de 100m em sistemas de cabeamento estruturado. A questão é que esta distância parece insuficiente para os subsistemas de backbone e também para data centers. Além disso, o uso de fibras monomodo para aplicações em distâncias relativamente curtas, não oferece uma relação custo benefício favorável.

Em pesquisa recente realizada pelo IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers), as opções que melhor atendem aos requisitos dos usuários de redes de altas velocidades são as seguintes:
- Fibras OM3 para distâncias de até 150 ou 200m
- Fibras OM4 para distâncias de até 250m

Um grupo de trabalho do IEEE (802.3, Ethernet) responsável por estudar a viabilidade de aumentar a distância de 100m em fibras OM3, para algo entre 150 e 250m, para aplicações 40/100 Gb/s, comprovou que isso é tecnicamente viável. O que ainda permanece em questão, é a eletrônica do transceiver para transmissões a 40/100 Gb/s. Até o momento, a opção de eletrônica que oferece a melhor relação custo benefício é para uso com fibras monomodo. Há algum trabalho ainda necessário para que se chegue a uma solução ótima.

Fibras OM4 - Normalização

Os trabalhos de normalização das fibras OM4 estão sendo desenvolvidos pela TIA (Telecommunications Industry Association, Estados Unidos) e pela IEC (International Electrothecnical Commission, Internacional). Os grupos de normalização Ethernet (IEEE 802.3) e Fibre Channel, têm demonstrado interesse nas fibras multimodo de altas taxas de transmissão com desempenho OM3 e OM4.

As fibras OM3 e OM4 são denominadas fibras multimodo otimizadas para laser e são projetadas e construídas para operar com alto desempenho em fontes ópticas baseadas em VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser). As fibras OM3 foram normalizadas em 2002 e oferecem uma largura de banda modal de 2000MHz.km no comprimento de onda de 850nm usando-se transceivers VCSEL. Esta largura de banda é suficiente para operar a aplicação 10GbE em até 300m. As fibras multimodo OM4 têm como especificação uma largura modal mínima de 4700MHz.km no comprimento de onda de 850nm, um pouco mais que o dobro da largura de banda modal oferecida pelas fibras OM3. As fibras OM3 apresentam compatibilidade retroativa, ou seja, operam aplicações mais antigas baseadas em transmissores LED que operam tanto em 850 quanto 1300nm. É consenso geral que as fibras OM4 apresentem também compatibilidade retroativa da mesma forma que as fibras OM3.

As fibras OM4 são reconhecidas atualmente por normas. O comitê TIA-42.12 (Fibras Ópticas e Cabos) desenvolveu a norma ANSI/TIA-492AAD (Especificações detalhadas para fibras ópticas multimodo OM4 otimizadas para laser, 50/125 micrometros, classe 1a, índice degrau) e o grupo IEC 86A WG1 desenvolveu a norma IEC 60793-2-10 A1a.3 (especificações para fibras multimodo 50/125 micrometros otimizadas para laser).

As fibras otimizadas pra laser (OM3 e OM4) suportarão aplicações a 10Gb/s em distâncias acima de 300m (com uma limitação de 550m) e, para aplicações a 40 e 100 Gb/s, a distância mínima assegurada é de 100m, porém com capacidades de atendimento de distâncias entre 150 e 250m. Estas distâncias tornam viável a utilização de fibras OM4 em ambientes de cabeamento estruturado em edifícios comerciais (o que não parece ser uma tendência real, pelo menos neste momento) e em data centers; neste caso com uma tendência bem mais realista e imediata.

A tabela 1 apresenta as características das fibras multimodo OM1, OM2 e OM3.

Tabela 1 - Características das fibras ópticas MM OM1, OM2 e OM3.

A tabela 2 apresenta as características das fibras OM4.

Tabela 2 - Características das fibras ópticas OM4.

Notas:
a) EMB: Effective Modal Bandwidth (Largura de Banda Modal Efetiva)
b) *OFL: Overfilled Lauch (Preenchimento do Núcleo)
*Este é um método de medição da largura de banda modal de fibras multimodo por meio do preenchimento total do núcleo.

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